[發(fā)明專利]一種多重功能預處理與雙膜過濾耦合強化處理工藝及方法

有效

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• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110950460B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設計）人: 何亞婷
• 申請（專利權）人: 巴東水務建設工程有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/10;C02F101/16;C02F101/18;C02F101/20;C02F101/22;C02F101/30;C02F101/34
• 代理公司: 廣州中粵知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 44752
• 代理人: 楊毅宇

1.一種多重功能預處理與雙膜過濾耦合強化處理工藝，其特征在于，工藝方案包括多重功能預處理和雙膜處理兩部分，具體工藝路線為超微漩渦絮凝+脈沖式吸濾+磁改性沸石交換吸附+納米膜超濾膜n-UF與納濾膜 NF的雙膜工藝，所述多重功能預處理部分分為超微漩渦絮凝、脈沖式吸濾和磁改性沸石交換吸附，所述雙膜處理部分包括納米膜超濾膜n-UF與納濾膜 NF；脈沖式吸濾反應器出口連接磁改性沸石交換吸附反應器進口；所述磁改性沸石交換吸附反應器出口連接納米膜超濾膜n-UF膜組件進口；所述納米膜超濾膜n-UF膜組件出口連接納濾膜 NF進口；

所述超微漩渦絮凝的質量強度通過流速梯度G 值、反應時間T和流速梯度G 值與反應時間T的乘積 GT 值控制，G=20～700s^-1，GT=2.0×10⁴~3.2×10⁵，T=2.4~22 min；

所述脈沖式吸濾工藝采用多介質復合濾層，濾層依次由鵝卵石、麥飯石、 精制石英砂和無煙煤填充組成，濾料粒徑分別為 30-180mm、3-5mm、0.5-1.5mm 和 0.3-0.8mm,濾層總高度 H 為 1.5-2.0m，各種濾料填充高度由粒徑尺寸 分布決定，鵝卵石、麥飯石、精制石英砂和無煙煤濾料濾層高度依次分別由下 式計算：

H₁=K₁(d₁-d_1min)/(d_1max-d_1min)H;

H₂=K₂(d₂-d_2min)/(d_2max-d_2min)H;

H₃=K₃(d₃-d_3min)/(d_3max-d_3min)H;

H₄=K₄(d₄-d_4min)/(d_4max-d_4min)H;

其中：K為調整系數(shù)，d為濾料平均粒徑，d_min濾料最小粒徑，d_max濾料最大粒徑， 1、2、3、4分別為鵝卵石、麥飯石、精制石英砂和無煙煤，K₁、K₂、K₃、K₄分別取5-10%、20-30%、30-50%、20-40%，且

；

所述脈沖式吸濾工藝在過濾設備末端設置脈沖式吸濾裝置，由真空泵、貯水罐、螺旋式吸濾頭三部分組成，通過封閉式管道串連為一體，采用脈沖式吸濾，真空度3~12×10^-2Mpa；單次吸濾時間3-15s，濾層再生以氣水正沖洗方式，氣沖強度大約為13~14 L/m²?s，沖洗時間3-5min；漂洗強度為5~6 L/m²?s左右，漂洗時間約4~6min，總的反沖時間約為7~11min；

所述磁改性沸石交換吸附工藝采用磁改性沸石吸附劑，所述磁改性沸石吸附劑是在天然沸石表面負載高密度的磁性分子層，以 FeCl₃·6H₂O 為唯一的鐵源，控制合成溫度 450~500℃，以 NH₃·H₂O 作為刻蝕劑，質量濃度55~65%H₂O₂ 作為清除劑，含水鋁硅凝膠作為穩(wěn)定劑，鈣鋁黃長石基鼓風爐渣作為附著劑，以3-氨丙基三乙氧基硅烷使磁粒表面氨基化，合成氨基功能化的 Fe₃O₄ 改性沸石吸附劑Fe₃O₄@A_mB_pO_2p·nH₂O；

所述納米膜超濾膜n-UF與納濾膜NF雙膜工藝，超濾膜采用納米 SiO₂ 改性共混膜，膜絲內徑 0.9mm，膜絲外徑 1.5 mm，進氣壓力 15~45 psi， 進水溫度 0~40 ℃，運行透膜壓差TMP30psi ，最大反洗壓力 130 psi，pH 值耐受范圍 1.5~13，通量范圍 GFD=30～60，反洗通量范圍 GFD=170～250；

所述納米膜超濾膜n-UF與納濾膜NF雙膜工藝，納濾膜組件采用 2+1 設計形式，濃水循環(huán)至超微漩渦絮凝/吸濾單元，納濾膜采用 4021-SR100聚酰胺納濾膜，壓力 140psi，進水溫度 0~40 ℃，運行透膜壓差TMP170 psi， pH 值耐受范圍 1.5~13，通量范圍 3～35m³/d，脫鹽率 98%。